Gründer 15.06.2007, 19:28 Uhr

Aktiv gegen Lärm und Vibration  

VDI nachrichten, Düsseldorf, 15. 6. 07, sta – Intelligent gesteuerte Piezokeramiken können Schwingungen durch Gegenimpulse stoppen. Ein Darmstädter Start-up will sie nutzen, um in Häusern, Zügen und Autos für Ruhe zu sorgen. Um richtig durchstarten zu können, fehlt nur noch eine Finanzspritze.

Martin Thomaier kann den begeisterten Forscher, der in ihm steckt, nicht verbergen. Sobald das Gespräch auf sein Fachgebiet kommt, beginnt er mit Feuereifer zu erklären: „Adaptronik bietet in unterschiedlichsten Branchen die Möglichkeit, unerwünschte Geräuschentwicklung und Vibrationen zu unterbinden. Sie kann etwa für Ruhe sorgen, wenn Tür- oder Dachbleche von Autos in bestimmten Drehzahlbereichen vibrieren, Verkehrslärm durch Fenster in Räume dringt oder Dieselmotoren Schiffe erzittern lassen.“

Die theoretischen Grundlagen der aktiven Schwingungsreduktion lernte Thomaier am Kompetenzzentrum Mechatronik/Adaptronik (KCMA) des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt kennen. Jahrelang hatte er gemeinsam mit Kollegen geforscht. Irgendwann war sich das Team einig, dass ihre Konzepte reif für die Praxis sind. Sie wagten eine Ausgründung. Seit Jahresbeginn ist die Isys Adaptive Solutions GmbH am Markt aktiv.

Mit drei Methoden sorgt das Start-up für Ruhe: Schwingende Flächen wie Fenster oder Bleche werden laut Thomaier mit piezokeramischen Patches gedämpft. Die hauchdünnen Keramikplättchen können elektrische Spannung in Druck wandeln und umgekehrt. Mit ihnen können also – nach Analyse der „bad vibrations“ – exakte Gegenimpulse gesetzt werden.

Ebenfalls mit Piezokeramiken dämpft das Team Motoren oder Fahrwerke. Dazu werden allerdings hunderte der Patches übereinander geschichteten. Diese Stapel ersetzen die oft nur begrenzt wirksamen passiven Lager. Sie sind direkt im Kraftfluss installiert (etwa in Motoraufhängungen) und eliminieren dort die störenden Vibrationen.

„Und dann gibt es noch die Option, außerhalb des Kraftflusses gegen Vibration anzugehen“, erklärt Thomaier. Gedämpft wird dabei also die Gesamtstruktur der Maschine – nicht nur der schwingungsverursachende Motor. Ein konventionelles Anwendungsbeispiel sind Waschmaschinen. Bei ihnen kommen gefederte und gedämpfte Masse zum Einsatz. Das System funktioniert allerdings nur in engen Schwingungsbereichen und bringt viel Ballast mit sich. Aktive Tilger brauchen hingegen sehr viel weniger absorbierende Masse und decken Schwingungen in einem wesentlich breiteren Frequenzband ab. Sie können entweder mit Piezokeramiken oder mit elektrodynamischen Aktoren ausgestattet sein. Letztere sind etwa aus Lautsprechern bekannt (Tauchspulen).

Erste Hersteller passiver Lager haben diese Vorteile erkannt und bemühen sich mit Hilfe der Gründer um aktive Lösungen. Auch die TU Darmstadt und das LBF zählen schon zur Kundschaft von Isys.

Doch die Vielfalt an Anwendungsmöglichkeiten machte es dem Gründerteam schwer, Zielmärkte einzugrenzen. Sie einigten sich, Engineering und Systemlösungen in solchen Nischenmärkten anzubieten, wo der Stückpreis ihrer aktiven Dämpfer nicht so ins Gewicht fällt. Denn noch haben Piezokeramiken ihren Preis. So sind die Patches für Massenanwendungen in der Autoindustrie zu teuer, während die Investition von etwa 300 € für Hausbesitzer mit Lärmproblem eher im Rahmen liegt. „Das gilt auch für die Motorlagerung auf Schiffen“, erklärt Thomaier. Gerade die Hersteller von Luxusyachten legten größten Wert darauf, jegliche Vibration zu unterbinden. Zugleich sei es für Isys natürlich eine gute Referenz, Vibrationen solcher Großmotoren zu bändigen.

Ein weiterer Zielmarkt der Gründer ist der Maschinenbau, der Schwingungen bisher konstruktiv vorbeugt. Die Isys-Ingenieure können hier mit ihrem Wissen um Schwingungsdynamik helfen und an dem Punkt, wo Konstruktion an Grenzen stößt, mit aktiven Dämpfern eingreifen. Etwa bei Textilmaschinen, deren Arbeitstempo durch Eigenfrequenzen der rotierenden Spindeln begrenzt ist oder in der Wafer-Herstellung und Lithografie, wo zugleich hohe Dynamik und extreme Präzision gefragt sind. „Aktive Dämpfung hilft, die Systeme leicht, beweglich und damit letztlich schneller und produktiver zu machen“, wirbt Thomaier.

Um durchstarten zu können, ist das Jungunternehmen auf die Unterstützung Dritter angewiesen. „Leider haben wir alle nicht geerbt“, so Thomaier. Erste Hilfe gab die Fraunhofer Gesellschaft. Die Gründer konnten Räume im LBF beziehen und dessen Ressourcen mitnutzen. Außerdem werden sie in betriebswirtschaftlichen und juristischen Fragen von Experten der Fraunhofer-Venture-Gruppe beraten. Für das Team, das aus Forschern besteht, waren die Diskussionen mit den Betriebswirten derart fruchtbar, dass sie überlegen, einen erfahrenen Kaufmann ins Boot zu holen, sobald die Finanzen es zulassen. Noch allerdings ist die Finanzierung nicht gesichert, trotz aller Starthilfe der Fraunhofer Gesellschaft und trotz der ersten Kunden.

Um privates Risikokapital wollen sich die Gründer nicht bemühen – einfach weil sie sich jetzt, während des Unternehmensaufbaus, noch nicht mit möglichen Exit-Strategien befassen wollen. Stattdessen bemühen sie sich um eine mildere Form der Startfinanzierung. „Ideal wäre eine Beteiligung des Hightech-Gründerfonds“, so Thomaier. „Wo immer sie im Augenblick anfragen, kommen dieselben zwei Fragen: Waren sie schon beim Hightech-Gründerfonds – und warum haben die sie nicht genommen?“ Wer sie nicht plausibel beantworten könne, habe kaum Chancen auf eine alternative Finanzierung. PETER TRECHOW

Ein Beitrag von:

  • Peter Trechow

    Peter Trechow ist Journalist für Umwelt- und Technikthemen. Er schreibt für überregionale Medien unter anderem über neue Entwicklungen in Forschung und Lehre und Unternehmen in der Technikbranche.

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